钢厂废水的主要污染物以及监测措施

钢厂废水的主要污染物以及监测措施

 

钢厂废水因生产工艺复杂，污染物种类多、毒性大，其监测与治理是环保领域的重点。今天从污染物来源、危害及监测技术三方面展开，结合实际案例与技术规范，提供系统性解决方案。

一、钢厂废水主要污染物

无机悬浮物（SS）
来源：炼铁、炼钢、轧钢等工序的氧化铁皮、煤尘、耐火材料碎屑。
危害：降低水体透光性，阻碍水生生物呼吸，导致水体缺氧。某钢厂实测数据显示，未经处理的废水SS浓度可达800-1200mg/L，远超《钢铁工业水污染物排放标准》（GB 13456-2012）要求的50mg/L限值。
监测难点：颗粒粒径分布广（0.1-100μm），易沉降导致取样误差。

重金属
典型污染物：铬（Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）、铅（Pb）、镉（Cd）等，主要来源于电镀、酸洗、合金生产工序。
危害：具有生物累积性，可通过食物链威胁人体健康。例如，六价铬（Cr??）具有强致癌性，我国《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）规定其限值为0.05mg/L。
监测重点：需区分重金属价态（如Cr??与Cr??），因毒性差异显著。

油类污染物
来源：设备润滑油泄漏、轧制工艺中的乳化液。
危害：形成油膜隔绝氧气，导致水生生物窒息。某钢厂冷轧废水含油量高达200-500mg/L，远超排放标准（10mg/L）。
监测挑战：乳化液稳定性高，需破乳后测定。

酸性废水
来源：酸洗工序使用的硫酸、盐酸、氢氟酸等。
危害：pH值可低至1-2，腐蚀管道并破坏水体生态平衡。
监测要点：需同步监测pH值与酸根离子浓度（如SO???、F?）。

有机污染物
来源：焦化、煤气净化工序产生的酚、氰化物，以及湿法除尘产生的多环芳烃（PAHs）。
危害：消耗溶解氧，产生有毒代谢产物。例如，苯并[a]芘（BaP）具有强致癌性。
监测难点：成分复杂，需采用色谱-质谱联用技术（GC-MS）定性定量。

二、钢厂废水监测技术体系

在线监测系统

核心设备：
COD在线分析仪：采用重铬酸钾法（GB 11914-89）或紫外吸收法，监测有机物污染程度。
氨氮在线监测仪：基于纳氏试剂分光光度法，响应时间≤5分钟。
重金属在线分析仪：如X射线荧光光谱仪（XRF），可同时检测Cr、Ni、Zn等多种元素，检测限达0.01mg/L。
油类分析仪：采用红外分光光度法，破乳后测定石油类含量。
数据采集与传输：通过数据采集传输仪（如MFC-1400）集成多参数数据，支持4G/5G网络上传至云平台，实现远程监控与报警。

实验室分析

重金属检测：
原子吸收光谱法（AAS）：适用于单一元素高精度分析，如铅（Pb）检测限达0.001mg/L。
电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）：可同时测定50种以上元素，检测限达0.0001mg/L，满足《水质 65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法》（HJ 700-2014）要求。

有机物分析：
气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）：定性定量分析酚、氰化物、PAHs等，满足《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法》（HJ 639-2012）。
急性毒性测试：采用发光细菌法，评估废水对生态的潜在风险。

应急监测技术
便携式设备：如HACH HQ440d多参数分析仪，可现场测定pH、电导率、溶解氧等指标。
无人机载监测：搭载微型光谱仪，对事故排放口进行快速筛查。

三、监测系统设计与运维要点

采样点布设
原则：根据《排污单位自行监测技术指南 钢铁工业及炼焦化学工业》（HJ 878-2017），在总排口、车间处理设施进出水口、雨水排口等关键节点设置采样点。
案例：某钢厂在焦化废水处理站进出口、总排口、雨水排口设置4个在线监测点，覆盖全流程。

数据质量控制
校准频次：在线设备每月至少校准一次，实验室仪器每季度进行期间核查。
质控样品：使用有证标准物质（CRM）进行加标回收率测试，回收率需控制在80%-120%之间。

异常数据处理
阈值设定：根据排放标准设置三级报警阈值（如COD：一级50mg/L，二级100mg/L，三级200mg/L）。
数据审核：采用Dixon检验法剔除离群值，确保数据有效性。

系统维护
设备清洗：COD分析仪每月清洗消解池，重金属分析仪每季度更换X射线管。
耗材管理：建立试剂库存预警机制，如纳氏试剂有效期仅3个月，需提前15天预警。

钢厂废水监测需构建“在线-实验室-应急”三位一体体系，通过技术创新与精细化管理，实现污染物精准管控，助力钢铁行业绿色转型。钢厂废水的主要污染物以及监测措施